錨桿錨索工程

1、 一、錨桿一、錨桿( (索索) )的結構和分類的結構和分類 二、錨桿（索）設計計算二、錨桿（索）設計計算16000160001600020錨桿布置剖面圖15001500排水管22M30水泥砂漿110mm錨桿與格構梁縱向鋼筋雙面焊接N5122000對中支架1錨桿 1050N1323005050 （一）錨桿（一）錨桿( (索索) )的結構的結構 （二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類 （三）錨桿（三）錨桿( (索索) )與其他支與其他支擋結構聯(lián)合使用擋結構聯(lián)合使用 錨桿是一種將拉力傳至穩(wěn)定巖層或土層的結構錨桿是一種將拉力傳至穩(wěn)定巖層或土層的結構體系，主要由體系，主要由錨頭錨頭、自由段自由

2、段和和錨固段錨固段組成。組成。 （一）錨桿（一）錨桿( (索索) )的結構的結構 (1) (1)錨頭：錨桿外端用于錨固或鎖定錨桿拉力錨頭：錨桿外端用于錨固或鎖定錨桿拉力的部件，由墊墩、墊板、錨具、保護帽和外端錨筋的部件，由墊墩、墊板、錨具、保護帽和外端錨筋組成。組成。（一）錨桿（一）錨桿( (索索) )的結構的結構 (2) (2)錨固段：錨桿遠端將拉力傳遞給穩(wěn)定地層的錨固段：錨桿遠端將拉力傳遞給穩(wěn)定地層的部分，錨固深度和長度應按照實際情況計算獲取，部分，錨固深度和長度應按照實際情況計算獲取，要求能夠承受最大設計拉力。要求能夠承受最大設計拉力。（一）錨桿（一）錨桿( (索索) )的結構的結構 (

3、3) (3)自由段：將錨頭拉力傳至錨固段的中間區(qū)段，自由段：將錨頭拉力傳至錨固段的中間區(qū)段，由錨拉筋、防腐構造和注漿體組成。由錨拉筋、防腐構造和注漿體組成。（一）錨桿（一）錨桿( (索索) )的結構的結構 （一）錨桿（一）錨桿( (索索) )的結構的結構1-臺座臺座2-錨具錨具3-承壓板承壓板4-支檔結構支檔結構5-自由隔離層自由隔離層6-鉆孔鉆孔7-對中支架對中支架8-隔離架隔離架9-鋼絞線鋼絞線l0-架線環(huán)架線環(huán)ll-注漿體注漿體12-導向帽導向帽Lf-自由段自由段La-錨固段錨固段1 1、按是否、按是否預先施加應力預先施加應力分：分： 預應力錨桿預應力錨桿( (索索) )和和非預應力錨桿

4、非預應力錨桿( (索索) ) 非預應力錨桿非預應力錨桿( (索索) )是指錨桿錨固后不施加外力，是指錨桿錨固后不施加外力，錨桿處于被動受載狀態(tài)；錨桿處于被動受載狀態(tài)； 預應力錨桿預應力錨桿( (索索) )是指錨桿錨固后施加一定的外是指錨桿錨固后施加一定的外力，使錨桿處于主動受載狀態(tài)。力，使錨桿處于主動受載狀態(tài)。（二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類2 2、按、按錨固形態(tài)錨固形態(tài)分：分： 圓柱形錨桿圓柱形錨桿 端部擴大型錨桿端部擴大型錨桿( (索索) ) 連續(xù)球型錨桿連續(xù)球型錨桿( (索索) ) （二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類圓柱形錨桿圓柱形錨桿 錨桿的承載力主要錨桿

5、的承載力主要依靠錨固體與周圍巖土依靠錨固體與周圍巖土介質間的粘結摩阻強度介質間的粘結摩阻強度提供。提供。 （二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類 該類錨桿適用于該類錨桿適用于各類巖石和較堅硬的土層各類巖石和較堅硬的土層，一般，一般不在軟弱粘土層中應用，因軟粘土層中的粘結摩阻不在軟弱粘土層中應用，因軟粘土層中的粘結摩阻強度較低，很難滿足設計抗拔力的要求。強度較低，很難滿足設計抗拔力的要求。圓柱形錨桿圓柱形錨桿（二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類 端部擴大型錨桿端部擴大型錨桿( (索索) ) 錨桿的承載力主錨桿的承載力主要依靠錨要依靠錨固體與周圍固體與周圍巖土介質間的粘結摩巖

6、土介質間的粘結摩阻強度阻強度和和擴大頭處的擴大頭處的端承強度端承強度共同提供。共同提供。 （二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類 該類錨桿適用于粘土該類錨桿適用于粘土等軟弱土層、因比鄰等軟弱土層、因比鄰地界限制土錨長度不宜過長的土層地界限制土錨長度不宜過長的土層。端部擴大型錨桿端部擴大型錨桿( (索索) )（二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類 連續(xù)球型錨桿連續(xù)球型錨桿( (索索) ) 錨桿的承載力主錨桿的承載力主要依靠錨要依靠錨固體與周圍固體與周圍巖土介質間的粘結摩巖土介質間的粘結摩阻強度阻強度提供。提供。 （二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類 該類錨桿適用于

7、該類錨桿適用于淤泥、淤泥質粘土等極軟土層、淤泥、淤泥質粘土等極軟土層、或對錨固力有較高要求的土層或對錨固力有較高要求的土層。端部擴大型錨桿端部擴大型錨桿( (索索) ) （二）錨桿（二）錨桿( (索索) )的分類的分類1 1、錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用、錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用 構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻，排樁可構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻，排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或混凝土樁，錨桿可以以是鉆孔樁、挖孔樁或混凝土樁，錨桿可以是預應力或非預應力錨桿。是預應力或非預應力錨桿。（三）錨桿（三）錨桿( (索索) )與其他支擋結構聯(lián)合使用與其他支擋結構聯(lián)合使用2 2、錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用、錨桿

8、與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用 形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻，錨桿形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻，錨桿錨點設在格架結點上，錨桿可以是預應力錨錨點設在格架結點上，錨桿可以是預應力錨桿桿( (索索) )或非預應力錨桿或非預應力錨桿( (索索) )。（三）錨桿（三）錨桿( (索索) )與其他支擋結構聯(lián)合使用與其他支擋結構聯(lián)合使用3 3、錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用、錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用 形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻，這種結構形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻，這種結構主要用于直立開挖的巖石邊坡或土質邊坡支護。主要用于直立開挖的巖石邊坡或土質邊坡支護。（三）錨桿（三）錨桿( (索索) )與其他支擋結構聯(lián)合使

9、用與其他支擋結構聯(lián)合使用4 4、錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用、錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用 形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。成的直立土質邊坡。（三）錨桿（三）錨桿( (索索) )與其他支擋結構聯(lián)合使用與其他支擋結構聯(lián)合使用 （一）設計錨固力的確定（一）設計錨固力的確定 （二）錨桿鋼筋截面面積計算（二）錨桿鋼筋截面面積計算 （三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定 （四）錨桿的布置（四）錨桿的布置 （五）錨筋的選用（五）錨筋的選用 錨桿（索）錨固設計荷載的確定應根據(jù)邊坡錨桿（索）錨固設計荷載的確定應根據(jù)邊坡的推力大小和

10、支護結構的類型綜合考慮進行確定的推力大小和支護結構的類型綜合考慮進行確定。 首先應當計算邊坡的推力或側壓力，然后根首先應當計算邊坡的推力或側壓力，然后根據(jù)支擋結構的形式計算該邊坡要達到穩(wěn)定需要錨據(jù)支擋結構的形式計算該邊坡要達到穩(wěn)定需要錨固提供的固提供的支撐力支撐力。根據(jù)這個。根據(jù)這個支撐力支撐力和和錨桿數(shù)量錨桿數(shù)量、布置布置便可確定出錨桿（索）錨固荷載的大小，該便可確定出錨桿（索）錨固荷載的大小，該荷載的大小作為荷載的大小作為錨筋截面計算錨筋截面計算和和錨固體設計錨固體設計的重的重要依據(jù)。要依據(jù)。 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定 錨索的錨索的極限錨固力極限錨固力通常由破壞性拉拔試通

11、常由破壞性拉拔試驗確定。極限拉拔力指錨索沿握裹砂漿或砂驗確定。極限拉拔力指錨索沿握裹砂漿或砂漿固結體沿孔壁滑移破壞的臨界拉拔力；漿固結體沿孔壁滑移破壞的臨界拉拔力； 容許錨固力容許錨固力指極限錨固力除以適當?shù)陌仓笜O限錨固力除以適當?shù)陌踩禂?shù)全系數(shù)( (通常為通常為2.02.5)2.02.5)，它將為設計錨固力，它將為設計錨固力提供依據(jù)，提供依據(jù)， 通常容許錨固力為通常容許錨固力為設計錨固力設計錨固力1.21.51.21.5倍；倍；設計錨固力設計錨固力根據(jù)滑坡體推力和安全系數(shù)根據(jù)滑坡體推力和安全系數(shù)確定。確定。 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定 預應力錨索將根據(jù)滑坡體結構和變形預應力錨

12、索將根據(jù)滑坡體結構和變形狀況確定狀況確定鎖定值鎖定值，即：，即： (1) (1) 當滑坡體結構完整性較好時，當滑坡體結構完整性較好時，鎖定錨固力可達設計錨固力的鎖定錨固力可達設計錨固力的100%100% (2) (2) 當滑坡體蠕滑明顯，預應力錨當滑坡體蠕滑明顯，預應力錨索與抗滑樁相結合時，鎖定錨固力應為設索與抗滑樁相結合時，鎖定錨固力應為設計錨固力的計錨固力的50%50%80%80% （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定1 1、巖質滑坡錨固力計算、巖質滑坡錨固力計算 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定coscos)cos(sintan)sinsin)sin(cos(TVAWCL

13、TUVAWKf1 1、巖質滑坡錨固力計算、巖質滑坡錨固力計算 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定coscos)cos(sintan)sinsin)sin(cos(TVAWCLTUVAWKf后緣裂縫靜水壓力后緣裂縫靜水壓力V V：221HVW沿滑面揚壓力沿滑面揚壓力U U：LHUW21A A地震加速度地震加速度( (重力加速度重力加速度g)g)1 1、巖質滑坡錨固力計算、巖質滑坡錨固力計算 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定costansinsbsKCLWKKTtan)sin)sin(cosUVAWWbcos)cos(sinVAWWcoscos)cos(sintan)sinsin

14、)sin(cos(TVAWCLTUVAWKf2 2、堆積層、堆積層( (包括土質包括土質) )滑坡錨固力計算滑坡錨固力計算 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定 根據(jù)傳遞系數(shù)法進行計算，考慮錨索沿滑面施根據(jù)傳遞系數(shù)法進行計算，考慮錨索沿滑面施加的抗滑力，可不考慮垂直滑面產(chǎn)生的法向阻滑力，加的抗滑力，可不考慮垂直滑面產(chǎn)生的法向阻滑力，所需錨固力為：所需錨固力為：cos/PT T T設計錨固力設計錨固力(kN/m(kN/m) )P P滑坡推力滑坡推力(kN/m(kN/m) )錨索傾角錨索傾角( () ) 滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（DZ/T0219DZ/T0

15、21920062006）（個人認為（個人認為該公式意義該公式意義不明確）不明確）2 2、堆積層、堆積層( (包括土質包括土質) )滑坡錨固力計算滑坡錨固力計算 （一一）設計錨固力的確定）設計錨固力的確定三峽庫區(qū)三期地質災害防治工程設計技術要求三峽庫區(qū)三期地質災害防治工程設計技術要求 （二二）錨桿鋼筋截面面積計算）錨桿鋼筋截面面積計算1 1、滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定 內錨固段長度內錨固段長度不宜大于不宜大于10m10m，預應力，預應力錨索的錨固長度可根據(jù)錨索的錨固長度可根據(jù)理論計算、類比法理論計算、類比法和拉拔試驗和拉拔

16、試驗三種方法綜合確定，其中三種方法綜合確定，其中經(jīng)驗經(jīng)驗類比方法更為重要類比方法更為重要。1 1、滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定T設計錨固力設計錨固力( (kNkN) )；K安全系數(shù)，取值安全系數(shù)，取值2.02.04.04.0；n鋼絞線根數(shù)；鋼絞線根數(shù)；d鋼絞線直徑鋼絞線直徑( (mmmm) )；D孔徑孔徑( (mmmm) )；C1 1砂漿與鋼絞線允許粘結強度砂漿與鋼絞線允許粘結強度( (MPaMPa) )；C2砂漿與巖石的膠結系數(shù)砂漿與巖石的膠結系數(shù)( (MPa) )，為砂漿強度的，為砂漿強度的1/101/10除以安全系數(shù)

17、除以安全系數(shù)1.751.753.03.0。 （1 1）理論計算）理論計算按錨索體從膠結體中拔出時，錨固長度按錨索體從膠結體中拔出時，錨固長度( (單位單位m)m)；11dCnKTLm按膠結體與錨索體一起沿孔壁滑移，錨固長度按膠結體與錨索體一起沿孔壁滑移，錨固長度( (單位單位m)m)；22DCKTLm1 1、滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定（2 2）類比法）類比法序序 號號 噸噸 位位 內錨固段長度內錨固段長度/ /m m 1 1 30003000kNkN 級以上級以上 7 78 8 2 2 3000300020002000k

18、NkN 級級 6 67 7 3 3 2000200010001000kNkN 級級 5 56 6 4 4 10001000kNkN 級以下級以下 4 45 5 錨固長度推薦值表錨固長度推薦值表1 1、滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定（3 3）拉拔試驗）拉拔試驗 當滑體地質條件復雜，或防治工程重要時，可當滑體地質條件復雜，或防治工程重要時，可結合結合理論計算和類比理論計算和類比方法，并對錨索進行破壞性試方法，并對錨索進行破壞性試驗，以確內錨固段的合理長度。驗，以確內錨固段的合理長度。 拉拔試驗可分為拉拔試驗可分為7 7天、天、1

19、414天、天、2828天三種情況進行天三種情況進行，水灰比按，水灰比按0.380.380.450.45調配。調配。2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002)（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定 預應力錨桿自由端長度不應小于預應力錨桿自由端長度不應小于5m5m，且應，且應超過潛在滑移面。超過潛在滑移面。 錨桿的錨固段長度應按公式計算，同時，錨桿的錨固段長度應按公式計算，同時，土層錨桿的錨固段長度不應小于土層錨桿的錨固段長度不應小于4m4m，且不宜大，且不宜大于于10m10m；巖層錨桿的錨固段長度不應小于；巖層錨桿的錨固段長度不應小

20、于3m3m，且，且不宜大于不宜大于45D45D或或6.5m,6.5m,或或55D55D或或8m(8m(預應力錨索預應力錨索) )。 位于軟質巖中的預應力錨索位于軟質巖中的預應力錨索, ,可根據(jù)地區(qū)經(jīng)可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定最大錨固長度。驗確定最大錨固長度。2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002)（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定 預應力錨桿自由端長度不應小于預應力錨桿自由端長度不應小于5m5m，且應，且應超過潛在滑移面。超過潛在滑移面。 錨桿的錨固段長度錨桿的錨固段長度應按公式應按公式計算，同時，計算，同時，土層錨桿的錨固段長度不

21、應小于土層錨桿的錨固段長度不應小于4m4m，且不宜大，且不宜大于于10m10m；巖層錨桿的錨固段長度不應小于；巖層錨桿的錨固段長度不應小于3m3m，且，且不宜大于不宜大于45D45D或或6.5m,6.5m,或或55D55D或或8m(8m(預應力錨索預應力錨索) )。 位于軟質巖中的預應力錨索位于軟質巖中的預應力錨索, ,可根據(jù)地區(qū)經(jīng)可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定最大錨固長度。驗確定最大錨固長度。2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002)（三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定 錨桿錨固體與地層的錨固段長度應滿足：錨桿錨固體與地層的錨固段長度應滿

22、足：rbakaDfNl1Nak錨桿軸向拉力標準值錨桿軸向拉力標準值( (kNkN) )； D錨固體直徑錨固體直徑( (m m) )；frb地層與錨固體粘結強度特征值（地層與錨固體粘結強度特征值（kPakPa），應通過試驗），應通過試驗確定，無試驗資料是查表；確定，無試驗資料是查表；1 1 錨固體與地層的粘結工作系數(shù)，對永久性錨桿取錨固體與地層的粘結工作系數(shù)，對永久性錨桿取1.001.00，對臨時性錨桿取，對臨時性錨桿取1.331.33 （三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002)rbakaDfN

23、l1 （三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002)rbakaDfNl1 （三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002) （三）錨固長度的確定（三）錨固長度的確定2 2、建筑邊坡工程技術規(guī)范建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB50330-2002)(GB50330-2002)（四四）錨桿的布置）錨桿的布置 (1) (1)錨桿上覆地層厚度應錨桿上覆地層厚度應不小于不小于4.0m4.0m，以避，以避開車輛反復荷載的

24、影響，也避免采用高壓注漿使開車輛反復荷載的影響，也避免采用高壓注漿使上覆土層隆起。上覆土層隆起。 (2)(2)錨桿水平與垂直間距不得小于錨桿水平與垂直間距不得小于1.5m1.5m，以，以避免群錨效應發(fā)生而降低錨固力；宜大于避免群錨效應發(fā)生而降低錨固力；宜大于2.5m2.5m，避免應力集中。避免應力集中。 (3)(3)一般錨桿的安設角度不小于一般錨桿的安設角度不小于15150 0，不大于，不大于45450 0。（四四）錨桿的布置）錨桿的布置 (4) (4)預應力錨索傾角主要由施工條件確定，預應力錨索傾角主要由施工條件確定，可根據(jù)兩種方法綜合考慮其最優(yōu)傾角可根據(jù)兩種方法綜合考慮其最優(yōu)傾角)2/45

25、(o理論公式理論公式 錨索傾角（錨索傾角（）；）； 滑面傾角（滑面傾角（）；）； 滑面內摩擦角（滑面內摩擦角（）實際經(jīng)驗實際經(jīng)驗自由注漿錨索，錨固角傾角應大于自由注漿錨索，錨固角傾角應大于1111度，否則應增設止?jié){環(huán)進行壓力注漿。度，否則應增設止?jié){環(huán)進行壓力注漿。（四四）錨桿的布置）錨桿的布置 (5) (5)預應力錨索間距宜大于預應力錨索間距宜大于4m4m。 若錨索若錨索間距小于間距小于4m4m，需進行群錨效應計算。，需進行群錨效應計算。A:A:日本日本VSLVSL錨固設計施工規(guī)范錨固設計施工規(guī)范采用公式：采用公式：2/5.1dLD)/ln(2LTDB:B:日本日本VSLVSL錨固設計施工規(guī)范錨固設計施工規(guī)范采用公式：采用公式：D D錨索最小間距（錨索最小間距（m m）；）；T T設計錨固力（